CN104837414B - 具有指轮和样品保持器的组织活检装置 - Google Patents

Abstract

一种包括探头和托套的活检系统。探头包括可旋转针部、与针部联结的可旋转指轮和可旋转组织样品歧管。托套可移除地联结到探头。托套包括构造成使指轮的旋转与组织样品歧管的旋转选择性地联接的选择性接合机构。一种使用活检系统收集组织样品的方法，该方法包括：通过致动选择性接合机构解除指轮的旋转与组织样品歧管的旋转的联接；以及在解除联接之后获取组织样品。

Description

具有指轮和样品保持器的组织活检装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月13日提交的名称为“TISSUE BIOPSY DEVICE WITHSELECTIVELY ROTATABLY LINKED THUMBWHEEL AND TISSUE SAMPLE HOLDER(具有选择性可旋转地联接的指轮和组织样品保持器的组织活检装置)”的美国申请No.13/800,502的优选权，该申请要求2012年10月8日提交的名称为“TISSUE BIOPSY DEVICE WITH SELECTIVELYROTATABLY LINKED THUMBWHEEL AND TISSUE SAMPLE HOLDER(具有选择性可旋转地联接的指轮和组织样品保持器的组织活检装置)”的美国临时申请No.61/711,026的优选权，上述每个申请的全部内容在此结合到本文中。

技术领域

本发明的方面总体涉及活检装置，更具体地，涉及具有比如以间隔开的、序列化的方式将多个组织样品存储到活检装置的一部分内的能力的活检装置。

背景技术

当通过诊查、超声、核磁共振成像(MRI)、X射线成像或类似方法在患者的胸部或在别的区域发现可疑组织肿块时，有必要执行活检程序来切出该组织的一个或多个样品，以便确定肿块是否含有癌细胞。活检可以使用切开或经皮的方法执行。用于获取组织样品以便进行随后的采样和/或测式的医疗装置在活检领域中是已知的。例如，现在以商标(包括REVOLVE^TM)销售的活检器具能够从用于在获取胸部活检样品时使用的Devicor医疗产品在市场上买到。

切开活检可以通过在胸部中制作大的切口并且将整个肿块移除(称作切除活检)或将肿块的一大部分移除(称作切取活检)来执行。切开活检是可以作 为门诊患者程序在医院或手术中心完成并且会给患者带来高成本和高级别创伤的手术过程。与做经皮活检相比，切开活检会带有相对较高的感染和出血的风险，并且可能由切开活检导致的外貌损伤会使得将来的乳房X线照片的辩阅变得困难。此外，患者的美观性顾虑会由于外貌损伤的潜在风险而使切开活检更为不受欢迎。假如一些活检表明可疑组织肿块不是癌性的，切开活检程序的潜在缺点会使该方法在一些情况下是不合适的。

与切开活检相比，经皮活检会是不太侵犯性的。经皮活检可以使用通过细针抽吸(FNA)、芯针活检(core needle biopsy)或别的方式执行。在FNA中，可以使用非常细的针从可疑组织肿块抽取流体和细胞。该方法是低痛的，低痛程度使得不必总是使用局部麻醉，因为局部麻醉的使用会比FNA本身更痛。然而，在一些FNA程序中，仅少量的细胞可以通过该程序获取，使得在一些情形中在分析可疑组织时不太有效，并且如果发现样品是恶性的话会使癌症的进展的评估不太简单。

在一些芯针活检程序期间，可以将小的组织样品切出，以便能够进行该组织的病理学评估，包括所发现的任何癌细胞的进展的评估。

能够从Devicor医疗产品在市场上买到的以商标(包括REVOLVE^TM)销售的活检器具通常通过真空辅助在胸部组织的一次插入中回收多个芯体活检样品。具体地，切割器管延伸到探头中以在真空辅助下将组织切割成脱落到侧孔中，然后切割器管在切割之间完全收回以提取样品。

在具有相对较长的切割器行程的装置的情况下，样品采集速率不仅会受到旋转或重新定位探头所需要的时间的限制，而且还会受到平移切割器所需要的时间的限制。作为相对较“长行程”的活检装置的替代方案，在以下专利中描述了一种“短行程”活检装置：2008年9月2日授权的美国专利No.7,419,472；以及2010年7月22日授权的美国专利No.7,740,597，上述两专利通过参引结合到本文中。切割器可以循环通过与横越侧孔的距离相比基本上相等或略微较大的距离，从而减少采样时间。

以下专利文献公开了各种活检装置并且其全部内容通过参引结合到本文中：2011年12月27日授权的美国专利No.8,803,687；2001年8月14日授权的美国专利No.6,273,862；2001年5月15日授权的美国专利No.6,231,522；2001年5月8日授权的美国专利No.6,228,055；2000年9月19日授权的美国专利No.6，120,462；2000年7月11日授权的美国专利No.6,086,544；2000年6月20日授权的美国专利No.6,077,230；2000年1月25日授权的美国专利No.6,017,316；1999年12月28日授权的美国专利No.6,007,497；1999年11月9日授权的美国专利No.5,980,469；1999年10月12日授权的美国专利No.5,964,716；1999年7月27日授权的美国专利No.5,928,164；1998年7月7日授权的美国专利No.5,775,333；1998年6月23日授权的美国专利No.5,769,086；1997年7月22日授权的美国专利No.5,649,547；1996年6月18日授权的美国专利No.5,526,822；以及Hibner等人的2003年10月23日公开的美国专利申请公开No.2003/0199753。以上通过参引结合的美国专利No.5,526,822公开了一种组织样品盒，包括带驱动的旋转式样品盒。其它组织样品存储装置在2010年6月22日授权的美国专利No.7,740,596以及2011年1月11日公开的美国专利No.7,867,173中被公开，上述每个专利通过参引结合到本文中。此外，2012年8月13日提交的名称为“BIOPSY SYSTEM WITHGRAPHICAL USER INTERFACE(具有图形用户界面的活检系统)”的美国临时申请No.61/682,418公开了一种结合活检系统使用的图形用户界面系统和方法，该申请通过参引结合到本文中。

尽管已经做出了各种活检装置并且进行了使用，并且已经设计得到了各种组织样品存储装置和技术，但以上列举的参考文献不包括指轮的旋转与组织样品歧管的旋转选择性地联接的活检装置。

发明内容

在本发明的多方面中，特别地提供了一种活检装置，该活检装置包括探头，探头具有可旋转针部、与针部联结的可旋转指轮以及可旋转组织样品歧管。该 活检装置包括可移除地联结到探头的托套(holster)，托套包括构造成使指轮的旋转与组织样品歧管的旋转选择性地联接的选择性接合机构。

在一个示例性变型中，托套包括联接到组织样品歧管并且与指轮选择性地联接的马达。

在一些变型中，选择性接合机构具有第一构型和第二构型，在第一构型中，指轮联接到组织样品歧管的旋转，在第二构型中，指轮不联接到组织样品歧管的旋转。

在另一变型中，计算机控制器可以构造成控制组织样品歧管的旋转、选择性接合机构的致动和指轮的旋转中的一个或多个。

本发明的各个方面的其它优点和新颖性特征中的一部分将在以下的描述中提出，而对本领域普通技术人员而言，通过对以下描述的研究或者在通过实践学习本发明的过程中，本发明的各个方面的其它优点和新颖性特征中的一部分将会更加明显。

附图说明

在附图中：

图1为现有技术的活检系统和活检装置的示意图；

图2为图1的现有技术的活检装置的侧向横截面放大视图；

图3为现有技术的立体定向托套的立体图；

图4为现有技术的立体定向托套的立体图，其中移除了一些部件；

图5为根据本发明的方面的立体定向托套的立体图；

图6为图5的立体定向托套的立体图，其中移除了一些部件；

图7示出了图5的立体定向托套的剖切端视立体图，其中移除了一些部件；

图8示出了图5的立体定向托套处于脱开构型时的剖切端视立体图，其中移除了一些部件；

图9为根据本发明的另一方面的立体定向托套的局部立体图，其中移除了一些部件；

图10为图5的立体定向托套的局部立体图，其中省去了顶部外壳构件；

图11示出了根据本发明的方面进行使用的各种硬件部件和其它特征的示例性系统图；以及

图12为根据本发明的方面进行使用的各种示例性系统部件的方框图。

具体实施方式

本发明的特定示例的以下描述不应当被用于限制本发明的范围。对本领域普通技术人员而言，本发明的其它示例、特征、方面、实施例和优点将从以说明性方式进行的被认为是本发明的最佳实施方式中的一个的以下描述中变得明显。如将认识到的，本发明能够以其它不同和明显的方面实施，所有这些方面都没有脱离本发明。因此，附图和说明书应当被认为是本质上说明性的而不是限制性的。

2011年12月27日授权的美国专利No.8,083,687(下文中称作“′687专利”)阐述了活检装置的若干示例，所述活检装置包括具有各种托套的探头，该专利明确地通过参引结合到本文中。图1示出了常规的活检装置100，活检装置100具有与托套205联结的探头105。活检装置100可以经由导管501与真空控制模块500结合进行操作。真空控制模块500能够进行操作以通过真空罐600引入真空，并且所述真空可以经由管502、504通至探头105。真空控制模块的操作在′687专利中进行了详细描述并且在此通过参引结合到本文中。

如图2所示，常规探头105广义上一般包括针10、切割器50、针定向指示器65、指轮60、真空歧管70、切割器旋转和平移机构80、包括驱动齿轮85的驱动构件84、包括可旋转歧管144的样品保持器140、以及保持器齿轮170。探头105的其它方面在′687专利中进行了示出和描述并且通过参引结合到本文中。常规托套205一般包括凹部204、切割器驱动机构210、中间从动齿轮238、组织样品保持器旋转机构242、编码器组件240、253和保持器驱动齿轮251、以及驱动电缆215。常规保持器205的其它方面在′687专利中进行了示出和描述并且通过参引结合到本文中。探头105联结到托套205，使得指轮60接纳在 凹部204中、驱动齿轮85与从动齿轮238啮合、并且保持器齿轮170与保持器驱动齿轮251啮合。一旦接合，歧管144的旋转定位即由压电马达250控制。软件或控制逻辑被用于在每次组织样品被接纳在空的腔室中之后自动重新定位歧管144并且被用于与新的腔室对准。为了获得组织样品，操作者旋转指轮60以使针10和针定向指示器65旋转。切割器50通过切割器驱动机构80旋转和平移，以切断组织。然后，真空通过管502应用于组织样品保持器140，使得切断的组织样品从切割器的管腔被吸出而进入到组织样品通道54中，并且最后沉积到对准的组织样品腔室中。过程的细节(包括切割器驱动机构80、切割器马达530、马达控制器540和空转轴编码器组件240、253的操作)在′687专利中进行了详细描述并且通过参引结合到本文中。

′687专利描述了一种构造成用于对立体定向进行设定的托套705(在图3和图4中示出)，该托套通过参引结合到本文中。托套705可以与探头105(图2)联结，与在2012年8月28日授权的美国专利No.8,251,916(下文中称作“′916专利”)中描述的探头联结，该专利的公开内容通过参引结合到本文中，或者与任何其它适合的探头联结。托套705包括顶部外壳构件707、底部外壳构件708和针击发叉790。针击发叉790定位在针击发轴710的远端端部上，其中针击发轴710从托套705向远端延伸。托套705进一步包括钩构件714，钩构件714从顶部外壳构件707延伸并且可以将探头105可移除地固定到托套705。

顶部外壳构件707进一步包括使指轮齿轮750露出的凹部704。指轮齿轮750构造成当探头105与托套705联结时与指轮60啮合。具体地，指轮齿轮750能够进行操作以在探头105与托套705联结时响应于指轮60的手动旋转进行旋转。指轮齿轮750沿与指轮60相反的方向旋转。组织样品保持器驱动齿轮751从托套705的近端端部延伸。齿轮751构造成与组织样品保持器140的齿轮170啮合。具体地，齿轮751能够进行操作以在探头105与托套705联结时使组织样品保持器140的歧管144旋转。

如图4所示，联接机构740将指轮齿轮750与齿轮751联接。具体地，联接机构740构造成使齿轮751响应于指轮齿轮750的旋转进行旋转。本示例的 联接机构740包括从指轮齿轮750向近端延伸的轴720。另一齿轮722固定到轴720。因而，齿轮722与轴720并且与齿轮750一起旋转。齿轮722还与齿轮724啮合，齿轮724还与齿轮726啮合。因而，齿轮726与齿轮722、724一起并且沿与齿轮722相同的方向旋转。轴728从齿轮726向近端延伸。另一齿轮730固定到轴728。因而，齿轮730与轴728并且与齿轮726一起旋转。齿轮730还与齿轮732啮合。轴734从齿轮732向近端延伸。另一齿轮736在托套705的远端端部处固定到轴734。因而，齿轮736与轴734并且与齿轮730、732一起旋转。齿轮736还与齿轮738啮合，齿轮738还与齿轮740啮合。齿轮740因而与齿轮736、738一起并且沿与齿轮736相同的方向旋转。轴742将齿轮740与齿轮751连接。因此，指轮齿轮750经由齿轮722、724、726、730、732、736、740以及轴720、728、734、742与齿轮751联结。

托套705内还设置有未示出的切割器驱动机构。具体地，切割器驱动机构能够进行操作以使齿轮238旋转，齿轮238通过顶部外壳构件707露出。齿轮238构造成当探头105与托套705联结时与齿轮85啮合。因此，齿轮238的旋转在探头105与托套705联结时导致切割器50的伴生旋转和平移。切割器驱动机构(比如在托套705中的切割器驱动机构)的示例性部件、特征、构型和操作方法在′916专利中进行了描述，该专利的公开内容通过参引结合到本文中。

在托套705内还设置有针击发机构(未示出)。具体地，针击发机构能够进行操作以使轴710和叉790相对于托套705纵向平移。叉790构造成接合针部10，使得当探头105与托套705联结时针部10将与轴710以及叉790一起纵向平移。鉴于本文中的教导，对本领域普通技术人员而言，对探头105进行适合的改型以允许针部10相对于探头105的其它部件纵向平移将是明显的。替代性地，′916专利(该专利的公开内容通过参引结合到本文中)中公开的任何探头都可以具有其与叉790联结并且由叉790平移的针部。在任一种情况下，都可以期望针部10的这种击发将针部10强制地压入到胸部组织或其它组织中。针击发机构(比如在托套705中的针击发机构)的示例性部件、特征、构型和操作方法在′916专利中进行了描述，该专利的公开内容通过参引结合到本文中。

然而，′687专利描述的上述结构不允许指轮齿轮750与齿轮751的联结脱开。该结构也无法使指轮齿轮750和齿轮751两者实现联接的马达控制的旋转。

图5示出了根据本发明的方面的示例性托套805，该托套允许探头的指轮与保持器驱动齿轮选择性地联结。托套805可以与探头105联结，与′916专利中描述的探头联结，该专利的公开内容通过参引结合到本文中，或者与任何其它适合的探头联结。托套805包括顶部外壳构件807、底部外壳构件808和针击发叉890。针击发叉890定位在针击发轴810的远端端部上，其中针击发轴810从托套805向远端延伸。托套805进一步包括钩构件814，钩构件814从顶部外壳构件807延伸并且可以将探头可移除地固定到托套805。

顶部外壳构件807进一步包括使指轮齿轮850露出的凹部804。指轮齿轮850构造成当探头105与托套805联结时与指轮60啮合。具体地，指轮齿轮850能够进行操作以在探头105与托套805联结时响应于指轮60的手动旋转进行旋转。组织样品保持器驱动齿轮851从托套805的近端端部延伸。齿轮851构造成与组织样品保持器140的齿轮170啮合。具体地，齿轮851能够进行操作以在探头105与托套805联结时使组织样品保持器140的歧管144旋转。

图6和图7为示例性立体定向托套805的立体图，其中省略了一些部件以示出示例性联接机构和示例性选择性接合机构。联接机构815使指轮齿轮850与齿轮851选择性地联接。具体地，具有选择性接合机构860的联接机构815构造成响应于指轮齿轮850的旋转选择性地使齿轮851旋转。本示例的联接机构815包括从指轮齿轮850向近端延伸的轴820。另一齿轮822固定到轴820。因而，齿轮822与轴820并且与齿轮850一起旋转。齿轮822还与齿轮824啮合，齿轮824还与齿轮826啮合。因而，齿轮826与齿轮822、824一起旋转。轴828从齿轮826向近端延伸。另一齿轮830固定到轴828。因而，齿轮830与轴828并且与齿轮826一起旋转。齿轮830还与齿轮832啮合。轴834从齿轮832向近端延伸。另一齿轮836固定到轴834。因而，齿轮836与轴834并且与齿轮830、832一起旋转。齿轮836与齿轮838啮合。齿轮838与齿轮840选择性地啮合。当齿轮838被选择成与齿轮840啮合时，齿轮840因而与齿轮 836、838一起旋转。轴840将齿轮840与齿轮851连接。因此，当齿轮838被选择成与齿轮840啮合时，指轮齿轮850经由齿轮822、824、826、830、832、836、838、840以及轴820、828、834、842与齿轮851联结。然而，当齿轮838被选择成使得其不与齿轮840啮合时，指轮齿轮850不与齿轮851联结。因此，在未啮合构型中，指轮60的运动不会经由保持器齿轮851联接到组织样品保持器140的运动。

齿轮838与齿轮840的选择性啮合通过致动选择性接合机构860发生。如图6-8所示，选择性接合机构860可以包括枢转地连接到轴834的端部的支架862。支架862可以通过使轴834穿过接纳孔866附接到轴834。可以提供卡圈868以确保将支架862稳定地附接到轴834。支架862包括相邻于齿轮838的用于接纳一对保持特征870的一对凹槽864。保持特征870和齿轮838可以附接到轴872。齿轮838可以位于所述一对保持特征870之间。保持特征870坐置在凹槽864内但可以与轴872和齿轮838一起自由旋转。由于齿轮838与齿轮836啮合，因此齿轮836的旋转导致齿轮838进行旋转。选择性接合机构860进一步包括具有凸出部876的插杆878。支架包括具有接纳部874的自由端部，接纳部874能够与插杆878匹配。如本文中所使用的，可匹配器件即接纳部874和插杆878各自包括适于使接纳部874能够与插杆878匹配的形状。例如，接纳部874可以成形为与插杆878的凸出部876相互作用。选择性接合机构860可以包括用于将支架862偏压到接合位置的支架偏压构件880。插杆878可以包括插杆偏压构件，以偏压插杆878远离支架862。在本发明的另一方面中，支架偏压构件880足以独自偏压插杆凸出部876远离支架。

现在将描述选择性接合机构860的操作。如图7所示，在缺省位置，支架偏压构件880向上(即，沿朝向探头的方向)偏压支架862，使得齿轮838与齿轮840啮合。而且，如图7所示，插杆878完全缩回，使得插杆凸出部876与托套805的侧壁齐平。在该位置，由于齿轮838与齿轮840啮合，因此以以上所描述的方式，指轮60的运动会将运动传递至保持器驱动齿轮851，进而将运动传递至组织样品保持器。因而，在缺省位置，指轮的旋转与样品保持器的旋转直接联接。当操作者想要中断所述联接，使得指轮的旋转不再与样品保持器的旋转联接时，操作者可以推动插杆878。当操作者推动插杆878时，插杆凸出部876离开托套的侧壁并且朝向支架862的接纳部874运动。这样的力可以包括克服朝向缩回位置偏压插杆878的插杆偏压机构。一旦插杆凸出部876接触接纳部874，对支架862继续作用的力即可提供向下的力(即，远离探头)。例如，如图7所示，插杆凸出部876和支架接纳部874可以是倾斜的，使得接触支架接纳部874的插杆878的向前运动提供向下的力。由于支架862的一个端部枢转地连接到轴834，因此向下的力使支架862绕轴834枢转。设置在支架862的凹槽864中的保持特征870连同连接到保持特征870的齿轮838也随着支架862的枢转进行运动。一旦支架838枢转，齿轮838便不再与齿轮840啮合。在齿轮处于未啮合位置的情况下，指轮60不再与保持器驱动齿轮851或样品保持器歧管144联接。因而，指轮60的运动将不对样品保持器歧管144提供旋转运动。类似地，组织样品保持器歧管144的马达旋转(以下详细描述)将不对指轮60提供旋转运动。因此，指轮60可以自由旋转而不改变样品将被接纳于的隔室，并且组织样品保持器歧管144可以自由旋转而不改变指轮60或针10的定向。插杆878被完全致动并且齿轮838不再与齿轮840啮合的位置在图8中示出。

插杆878可以包括保持机构882，使得即使在操作者已经停止将力施加到插杆878之后插杆878仍将保持在被压下位置。例如，保持机构882可以包括销884和L形槽886。在完全压下插杆878之后，销884将位于L形槽886的轴向部分888的后部处(即，轴向部分888与周向部分890会合的位置处)。然后，操作者可以旋转插杆878，使得销884位于L形槽886的周向部分890中。一旦位于该位置，销884即可防止插杆的任何向前或向后运动，直到操作者将插杆878旋转回初始位置。

图9示出了根据本发明的方面的另一示例性选择性接合机构960。该选择性接合机构960可以包括可滑动地连接到轴934的端部的支架962。支架962可以通过使轴934穿过接纳孔966附接到轴934。支架962包括相邻于齿轮938 的用于接纳一对保持特征970的一对凹槽964。保持特征970和齿轮938可以附接到轴972。齿轮938可以位于所述一对保持特征970之间。保持特征970坐置在凹槽964内但可以与轴927和齿轮938一起自由旋转。由于齿轮938与齿轮936啮合，因此齿轮936的旋转导致齿轮938进行旋转。选择性接合机构960进一步包括具有凸出部976的插杆978。支架包括具有接纳部974的自由端部，接纳部974成形为与插杆978的凸出部976相互作用。选择性接合机构960可以包括用于将支架962偏压到接合位置的支架偏压构件980。如图9所示，偏压构件980可以围绕轴934并且抵接支架962的一部分。

现在将描述选择性接合机构960的操作。支架偏压构件980向前(即，沿朝向针的方向)偏压支架962，使得齿轮938与齿轮940啮合。而且，如图9所示，插杆978完全缩回，使得插杆凸出部976与托套905的侧壁齐平。在该位置，由于齿轮938与齿轮940啮合，因此以以上所描述的方式，指轮60的运动会将运动传递至组织样品保持器驱动齿轮(未示出)，进而将运动传递至组织样品保持器。因而，在缺省位置，指轮的旋转与样品保持器的旋转直接联接。当操作者想要中断所述联接，使得指轮的旋转不再与组织样品保持器的旋转联接时，操作者可以推动插杆978。当操作者推动插杆978时，插杆凸出部976离开托套的侧壁并且朝向支架962的接纳部974运动。这样的力可以包括克服朝向缩回位置偏压插杆978的插杆偏压机构。一旦插杆凸出部976接触接纳部974，对支架962继续作用的力即可为支架提供向后的力(即，远离针)。例如，插杆凸出部976和支架接纳部974可以是倾斜的，使得接触支架接纳部974的插杆978的向前运动提供向后的力。由于支架962的一个端部与轴934可滑动地结合，因此向后的力使支架962沿远离针的方向沿着轴934滑动。设置在支架962的凹槽964中的保持特征970连同连接到保持特征970的齿轮938也随着支架962的滑动进行运动。一旦齿轮938朝向托套的后部平移，齿轮938便不再与齿轮940、936啮合。在齿轮处于未啮合位置的情况下，指轮60不再与保持器驱动齿轮或组织样品保持器歧管144联接。因而，指轮60的运动将不对组织样品保持器歧管144提供旋转运动。类似地，组织样品保持器歧管144的 马达旋转(以下详细描述)将不对指轮60提供旋转运动。因此，指轮60可以自由旋转而不改变样品将被接纳于的隔室，并且组织样品保持器歧管144可以自由旋转而不改变指轮60或针10的定向。

插杆978可以包括保持机构982，使得即使在操作者已经停止将力施加到插杆978之后插杆978仍将保持在被压下位置。例如，保持机构982可以包括销984和L形槽986。在完全压下插杆978之后，销984将位于L形槽986的轴向部分的后部处(例如，轴向部分与周向部分会合的位置处)。然后，操作者可以旋转插杆978，使得销984位于L形槽的周向部分中。一旦位于该位置，销984即可防止插杆978的任何向前或向后运动，直到操作者将插杆978旋转回初始位置。

选择性接合机构860、960为操作者提供了选择指轮60应当在何时联接到组织样品保持器140的可能性。这允许操作者灵活地具有指轮60与组织样品保持器歧管144的1∶1的联接旋转，并且在需要时消除联接旋转。例如，操作者可以将多个样品采集到同一组织隔室中(通过在连续采集样品的同时脱开联接)，或可以在不旋转组织样品保持器的情况下返回到先前的针定向(通过脱开联接，然后将针旋转到先前定向)。在另一方面中，操作者可以通过压下插杆878解除指轮60与组织样品保持器歧管144的联接，然后旋转组织样品保持器歧管144而不旋转针10，以检查组织样品保持器歧管144内的样品的质量。然后，操作者可以在插杆878、978保持被压下的同时旋转组织样品保持器歧管144返回到初始位置(或任何其它位置)，然后允许插杆878返回到非缩回位置以重新建立联接。

如图10所示，组织样品保持器旋转可以由安装在托套805上的诸如压电马达之类的马达892控制。马达892可以具有连接到齿轮896的轴894。齿轮896与齿轮840啮合。当马达892被致动时，轴894与齿轮896一起旋转。由于齿轮896与齿轮840啮合，因此马达892的致动为齿轮840提供旋转，从而导致齿轮851旋转。因而，当探头与托套805联结以使保持器驱动齿轮851与保持器齿轮170接合并且马达892被致动时，歧管144在组织样器保持器140内旋转。当选择性接合机构860构造成使得齿轮838与齿轮840啮合时，马达892的致动将同样通过联接机构815导致指轮60和针10旋转。因而，通过马达892的计算机控制，歧管144和针10的旋转可以完全自动地并且配合地进行。当选择性接合机构860构造成使得齿轮838不与齿轮840啮合时，马达892的致动将仅为歧管144提供旋转，而针10将保持静止，除非经由指轮60被单独地旋转。应当理解的是，马达也可以以与图10中示出的类似的方式在托套905中实施。

类似地，在本发明的方面中，选择性接合机构860、960的致动(即，压下和/或旋转插杆878、978)可以通过计算机控制器执行。尽管未示出，但也可以实施以机电方式压下插杆878、978的常规方法。软件可以通过发出计算机指令使操作者能够致动选择性接合机构860、960。此外，软件可以根据预定的参数被编程以自动地致动选择性接合机构860、960。因此，通过执行计算机软件来控制马达862的致动，并且结合选择性地接合和脱开指轮60与保持器齿轮851之间的联接，能够获得多种多样的采样选择。

例如，在第一设置中，计算机控制器将选择性接合机构860、960保持在齿轮838、938与齿轮840、940啮合的构型中。在这种设置中，当计算机控制器使马达致动时，歧管144的旋转将1∶1地匹配针的旋转。该第一设置将允许完全自动的采样，其中，针10的每个钟点位置将自动与歧管的钟点位置相对应。例如，在针10的一点钟位置处，样品将在歧管的一点钟位置被采集和存储。

如本文中所使用的，针的“钟点位置”指的是针的定向，其中，针的孔口被定位成与位于模拟台钟的表面上的小时相对应地采集样品。例如在“十二点钟位置”处，针的孔口会朝上面向患者的头部。然后，当针从“十二点钟位置”顺时针旋转大约30度时，第二位置将会是“一点钟”位置。当在针的一个整周旋转内限定出12个位置的情况下，针的每次连续旋转都会与一个钟点位置相对应。尽管针位置在本文中通常称作钟点位置，但应当理解的是，可以通过提供位置之间的较小的角度或较大的角度限定任意数量的位置。例如，如果每个连续位置由15度的旋转限定，则围绕针的一个整周旋转会存在24个连续位置。 类似地，如果每个连续位置由60度的旋转限定，则在针的一个整周旋转内会存在6个连续位置。此外，位置之间的旋转角度不必一致。例如，第一位置与第二位置之间的旋转量可以是15度，而第二位置与第三位置之间的旋转量可以是30度。类似地，歧管可以具有带有“钟点”标定的多个腔室，其中所述“钟点”标定与针的钟点位置相对应。例如，歧管的标定为12点钟位置的腔室可以与12点钟的针位置相对应。在本示例中，针孔口朝上面向患者的头部(即，12点钟位置)，并且歧管的定位成接收从该特定针位置采集的组织的腔室将会是12点钟的腔室。歧管可以呈分成多个相等尺寸的腔室大致圆柱形。由于腔室与针位置相对应，腔室也可以由相同数量的连续整数标定。如同针位置一样，歧管中的腔室的数量可以变化，但总体上与针位置的数量匹配。例如，如果有24个针的限定位置，则歧管可以具有24个腔室。

如本文中所使用的，“歧管的定位”意味着与给定钟点位置相关联的特定组织样品腔室与样品组织通道对准，以接收真空抽吸的组织样品。例如，“歧管的一点钟位置”意味着与一点钟位置相关联的组织样品腔室与样品组织通道对准备并且一旦真空产生便将接收组织样品。然后，计算机控制器将致动马达，以使针10和歧管144能够同步旋转直到针10和歧管144都处于两点钟位置。接下来，新的样品将被采集。该过程可以根据需要针对多个钟点(或其它增量的步骤)自动地继续进行。因此，在这种设置中，样品可以按照连续顺序(例如，一点钟、两点钟、三点钟，等等)被自动采集。

在第二设置中，其中，计算机控制器同样保持选择性接合机构860、960处于齿轮838、938与齿轮840、940啮合的构型，计算机控制器可以在特别限定的钟点位置处采集样品。例如，操作者可以命令计算机仅在奇数钟点间歇(例如，1、3、5等)采集样品、仅在偶数钟点间歇(例如12、2、4等)采集样品、首先在奇数钟点间歇然后在偶数钟点间歇(例如，首先在1、3、5等然后在12、2、4等)采集样品、或者首先在偶数钟点间歇然后在奇数钟点间歇(例如，首先在12、2、4等然后在1、3、5等)采集样品。由于指轮的旋转与歧管的旋转结合，因此针10的钟点位置将总是与歧管的钟点位置相对应，只要选择性接合 机构860、960保持在联接构型中即可。

在第三设置中，计算机控制器可以根据软件的指令使齿轮838、938与齿轮840、940选择性地脱开。这将允许具体地定制针10的哪个钟点位置将与歧管144的哪个钟点位置相对应。例如，操作者可以经由软件命令计算机仅在针10的奇数(或仅在偶数、或奇数然后偶数、或偶数然后奇数)钟点位置处采集样品，但按照连续的顺序填充歧管144。在本示例中，如果样品处于一点钟的针10的第一位置处，样品将进入一点钟位置的歧管144。针10的第二位置将处于三点钟位置(下一奇数钟点)，而歧管144将处于两点钟位置。类似地，针10的第三位置将处于五点钟位置，而歧管144将处于三点钟的位置，等等。

上述操作可以由计算机以若干方式控制。在第一方法中，从针10和歧管144的一点钟位置开始，样品将被采集。然后，计算机将致动选择性接合机构860、960以使齿轮838、938与齿轮840、940分开。在保持分开的状态下，计算机控制器将致动马达892，马达892将仅使歧管144旋转。计算机控制器将继续使歧管144旋转直到两点钟位置被定位成离开与组织样品通道对准的位置两个钟点位置。一旦就位，计算机控制器将停止致动马达892并且将释放选择性接合机构860、960以使齿轮838、938与齿轮840、940啮合，从而恢复针10与歧管144之间的联接。接下来，计算机控制器将重新致动马达892，同时使针10(指轮60)和歧管144同时地旋转。在使针10和歧管旋转两个钟点位置之后，计算机控制器将停止马达的致动。由于在旋转开始时针10处于一点钟位置，因此针10将停止于三点钟位置。由于歧管144离开组织样品通道两个钟点位置，因此歧管144的两点钟位置将与组织样品通道对准。因而，当真空抽吸开始时，针10处于三点钟位置，而歧管144处于两点钟位置。以上步骤可以根据需要重复进行，以将在针10的五点钟位置采集的组织样品置于三点钟位置的歧管腔室中，将在七点钟位置采集的组织样品置于四点钟位置的歧管腔室中，等等。可以使用相同的技术以使针10的任意给定钟点位置的组织样品进入到任意期望钟点的歧管腔室中。

另一方法获得了相同结果而不需要任何齿轮838、938与齿轮840、940的 脱开。该方法包括首先在针10的期望的钟点位置切割样品，但在开始真空抽吸之前使针10和歧管144一起旋转，直到获得期望的歧管144的位置。例如，从针10的一点钟位置和歧管144的一点钟位置开始，会期望在针10的三点钟位置采集组织样品，但将所述样品注入到歧管144的两点钟腔室中。首先，计算机控制器将致动马达直到针10和歧管144都处于三点钟位置。在终止旋转之后，切割器将被致动以切割样品。接下来，在开始真空抽吸之前，计算机控制器将致动马达以使针10和歧管144都旋转到两点钟位置。然后，开始真空抽吸，以使已经被切割下的组织样品进入到歧管144的两点钟腔室中。以上步骤可以根据需要重复进行，以将在针10的五点钟位置采集的组织样品置于三点钟的歧管腔室中，在七点钟位置采集的组织样品置于四点钟的歧管腔室中，等等。可以使用相同的技术使针10的任意给定钟点位置的组织样品进入到任意期望钟点的歧管腔室中。

在本发明的另一方面中，单独的马达可以独立地控制针10。针马达将同样由计算机控制器控制并且将直接对针10进行操作。当针马达存在时，针10的钟点位置可以独立于歧管144的钟点位置进行选择。例如，当期望使在三点钟位置采集的组织样品进入歧管144的两点钟腔室时，计算机控制器将首先通过致动选择性接合机构860、960使齿轮838、938与齿轮840、940脱开。然后，计算机控制器将独立地控制歧管马达892和针旋转马达，直到针10处于三点钟位置而歧管144处于两点钟位置。以上步骤可以根据需要重复进行，以将在针10的五点钟位置采集的组织样品置于三点钟的歧管腔室中，在七点钟位置采集的组织样品置于四点钟的歧管腔室中，等等。可以使用相同的技术使针10的任意给定钟点位置的组织样品进入到任意期望钟点的歧管腔室中。

在本发明的另一方面中，可以将自动致动和手动致动结合起来进行使用，以在期望的歧管腔室中获得期望的组织样品。当期望使在三点钟位置采集的组织样品进入歧管144的两点钟腔室时，计算机控制器将首先通过致动选择性接合机构860、960使齿轮838、938与齿轮840、940脱开。替代性地，操作者可以通过压下和/或旋转插杆878、978手动地使齿轮脱开。一旦脱开，使用者可 以手动地旋转指轮60，直到针10处于三点钟位置，而计算机控制器将致动马达以使歧管144旋转直到它处于两点钟位置。然后，可以对样品进行采集。以上步骤可以根据需要重复进行，以将在针10的五点钟位置采集的组织样品置于三点钟的歧管腔室中，在七点钟位置采集的组织样品置于四点钟的歧管腔室中，等等。可以使用相同的技术使针10的任意给定钟点位置的组织样品进入到任意期望钟点的歧管腔室中。

在本发明的另一方面中，操作者会希望旋转歧管144，使得收集的组织样品可以被收集。为此，操作者可以手动地(或经由计算机控制器自动地)通过压下插塞解除齿轮60与歧管144的联接。一旦解除联接，计算机控制器可以致动马达892以使歧管144旋转，直到操作者能够看得到特定钟点位置。在检查完成之后，计算机控制器将致动马达，以使刚才看到的样品腔室复位回到先前位置(或任何其它位置)。一旦复位，操作者可以通过手动地(或经由计算机控制器自动地)允许插塞缩回而允许指轮与歧管144之间的联接恢复。

在图2中示出并且在′687专利中详细描述的编码器253可以结合马达892和计算机控制器进行使用，以感测压电马达的旋转运动并且间接地测量歧管144在组织样品保持器内的运动。

在另一方面中，使用者可以通过具有图形用户界面(GUI)的计算机实施上述功能性。例如，使用者可以在图形用户界面上选择构型，其中所述构型允许系统执行上述步骤以使组织沉积到可编程腔室中，使得特定钟点位置被跳过。例如，GUI可以构造成使得在接收用户的输入后，样品仅在奇数钟点位置处被采集并且通过遵循上述步骤或提供相同结果的类似步骤沉积到其相应的歧管腔室中。用于提供GUI并且用于实施用户的指令的计算机系统和通信系统(包括计算机逻辑)在下文中被描述。示例性GUI在2012年8月13日提交的名称为“BIOPSY SYSTEM WITH GRAPHICAL USER INTERFACE(具有图形用户界面的活检系统)”的美国临时申请No.61/682,418中被公开，该申请通过参引结合到本文中。

在另一方面中，使用者将按照上述方式实现配置，但系统将把沉积样品沉 积在连续的腔室中，使得奇数编号的钟点位置的样品将被沉积在连续编号的腔室中。

在一些变型中，本发明的方面可以针对一个或多个能够执行本文中描述的功能性的计算机系统。图11中示出了这种计算机系统1100的示例。

计算机系统1100包括比如处理器1104的一个或多个处理器。处理器1104连接到通信设施1106(例如，通信总线、跨接杆、或网络)。各种软件方面根据本示例性计算机系统描述。在阅读此描述之后，对相关领域中的普通技术人员而言，如何使用其它计算机系统和/或结构实施本发明将变得明显。

计算机系统1100可以包括显示接口1102，显示接口1102转发来自通信设施1106的图形、文本和其它数据以显示在显示单元1130上。计算机系统100还包括主存储器1108，优选地包括随机存取存储器(RAM)，并且还可以包括辅助存储器1110。辅助存储器1110可以例如包括硬盘驱动器1112和/或代表软盘驱动器、磁带、光盘等的移动式存储驱动器1114。移动式存储驱动器1114以众所周知的方式从移动式存储单元1118读取和/或写入移动式存储单元1118。移动式存储单元1118代表软盘、磁带、光盘等并且由移动式存储驱动器1114读取和写入。可以理解的是，移动式存储单元1118包括具有存储在其中的计算机软件和/或数据的计算机可用的存储介质。

在替代性方面中，辅助存储器1110可以包括使计算机程序或其它指令能够加载到计算机系统1100中的其它类似装置。所述装置可以例如包括移动式存储单元1122和接口1120。所述装置的示例可以包括程序盒(program cartridge)和盒接口(cartridgeinterface)(比如在电视游戏装置中发现的)、移动式存储芯片(比如可擦可编程序只读存储器(EPROM)或可编程只读存储器(PROM))以及相关联的插口、以及允许软件和数据从移动式存储单元1122传输到计算机系统1100的其它移动式存储单元1122和接口1120。

计算机系统1100还可以包括通信接口1124。通通信接口1124允许软件和数据在计算机系统1100与外部装置之间被传输。通信接口1124的示例可以包括调制解调器、网络接口(比如以太网卡)、通信端口、个人计算机存储卡国际 协会(PCMCIA)槽和卡等。经由通信接口1124传输的软件和数据的形式为信号1128，信号1128可以为电子信号、电磁信号、光信号或能够由通信接口1124接收的其它信号。这些信号1128经由通信路径(例如，通道)1126提供给通信接口1124。该路径1126传载信号1128并且可以使用电线或电缆、光导纤维、电话线、蜂窝式链接、无线电频率(RF)链接和/或其它通信通道实施。在本文献中，术语“计算机程序介质”和“计算机可使用介质”用于总体指代比如移动式存储驱动器1114、安装在硬盘驱动器1112中的硬盘和信号1128。这些计算机程序产品为计算机系统1100提供软件。本发明针对这样的计算机程序产品。

计算机程序(也称作计算机控制逻辑)存储在主存储器1108和/或辅助存储器1110中。计算机程序也可以经由通信接口1124接收。当所述计算机程序被执行时使计算机系统1100能够执行本文中所描述的本发明的特征。具体地，当计算机程序被执行时，使处理器1110能够执行本发明的特征。因此，所述计算机程序代表计算机系统1100的控制器。

在本发明使用软件实施的方面中，软件可以存储在计算机程序产品中并且加载到计算机系统1100中，使用移动式存储驱动器1114、硬盘驱动器1112或通信接口1120。当控制逻辑(软件)被处理器1104执行时，使处理器1104执行本文中所描述的本发明的功能。在另一方面中，本发明主要例如使用比如专用集成电路(ASIC)的硬件部件在硬件中实施。对相关领域中的普通技术人员而言，实施硬件状态机以执行本文中描述的功能将是明显的。

在另一方面中，本发明使用硬件和软件的组合实施。

图12示出了涉及根据本发明的方面的各种特征的使用的通信系统1200。通信系统1200包括一个或多个评估员1260、1262(在本文中也可交换地称作一个或多个“使用者”)以及所述一个或多个评估员1260、1262能够访问的一个或多个终端1242、1266。在一个方面中，根据本发明的方面的操作例如由评估员1260经由终端1242输入和/或评估，其中所述终端1242例如经由网络1244和联接装置1245、1264联接到远程装置1243，所述终端1242为比如个人计算 机(PC)、小型计算机、主计算机、微型计算机、电话装置或比如个人数字助理(“PDA”)或手持无线电装置之类的无线电装置，所述远程装置1243为比如服务器、PC、小型计算机、主计算机、微型计算机或具有处理器和数据储存库和/或数据储存库的连接装置的其它装置，所述网络1244为比如互联网或内联网。联接装置1245、1264例如包括有线的、无线的、或光纤的联接。在另一方面中，本发明的方法和系统在单机环境中操作，比如在单个终端上操作。通信系统可以包括在2012年8月13日提交的名称为“BIOPSY SYSTEM WITHGRAPHICAL USER INTERFACE(具有图形用户界面的活检系统)”的美国临时申请No.61/682,418中公开的图形用户界面。

尽管已经结合以上概述的示例性方面对本发明进行了描述，但对本领域中至少具有普通技术的人员而言，各种替代方案、改型、变型、改进、和/或实质等效的方案，无论是已知的还是在目前未预见到的或可能在目前未预见到的都会变得明显。因此，以上提出的本发明的示例性方面旨在是示例性的而不是限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。因此，本发明旨在涵盖所有已知的或随后开发的替代方案、改型、变型、改进、和/或实质等效的方案。

Claims (10)

1.一种活检系统，包括：

探头，包括：

可旋转针部；

与所述针部联结的可旋转指轮；以及

可旋转组织样品歧管；以及

可移除地联结到所述探头的托套，所述托套包括构造成使所述指轮的旋转与所述组织样品歧管的旋转选择性地联接的选择性接合机构，其中，所述选择性接合机构包括：支架；以及与所述支架联结的第一齿轮，其中，所述支架的运动使所述第一齿轮运动；

朝向所述指轮延伸的第一可旋转轴；以及

第二齿轮，所述第二齿轮联结到所述第一可旋转轴，使得所述第二齿轮在所述第一可旋转轴旋转时旋转，

其中，所述支架联结到所述可旋转轴并且能够绕所述可旋转轴运动。

2.根据权利要求1所述的活检系统，进一步包括：

第二可旋转轴；

联结到所述第二可旋转轴的第一端部的第三齿轮；以及

联结到所述第二可旋转轴的第二端部的组织样品保持器驱动齿轮，

其中，所述第二可旋转轴的旋转使所述第三齿轮和所述组织样品保持器驱动齿轮旋转。

3.根据权利要求2所述的活检系统，

其中，所述支架能够在第一位置与第二位置之间运动，

其中，当所述支架处于所述第一位置时，所述第一齿轮与所述第二齿轮和所述第二齿轮啮合，并且

其中，当所述支架处于所述第二位置时，所述第一齿轮不与所述第二齿轮和所述第三齿轮中的至少一个啮合。

4.根据权利要求3所述的活检系统，其中，所述选择性接合机构进一步包括：

具有凸出部的插杆；以及

构造成将所述支架偏压到所述第一位置的支架偏压构件，

其中，压下所述插杆使所述支架绕所述第一可旋转轴运动到所述第二位置。

5.根据权利要求4所述的活检系统，

其中，所述支架偏压构件沿朝向所述探头或朝向所述指轮的方向在所述支架上施加偏压力，

其中，所述支架包括接纳部，所述接纳部能够与所述插杆的凸出部匹配，使得当所述插杆的凸出部接触所述支架的接纳部时，力沿与所述支架偏压构件的偏压力相反的方向施加在所述支架上。

6.根据权利要求5所述的活检系统，

其中，当所述插杆的凸出部接触所述接纳部时，所述支架绕所述第一可旋转轴枢转。

7.根据权利要求5所述的活检系统，

其中，当所述插杆的凸出部接触所述支架的接纳部时，所述支架沿着所述第一可旋转轴平移。

8.根据权利要求2所述的活检系统，其中，所述组织样品驱动齿轮与组织样品保持器齿轮啮合。

9.根据权利要求4所述的活检系统，

其中，所述插杆包括构造成将所述插杆保持在致动位置的保持机构。

10.根据权利要求2所述的活检系统，进一步包括构造成使所述第二可旋转轴旋转的马达。